Гидроксипспилл Метилкеллулos (HPMC)Өнөр жай жана медициналык талааларда колдонулган сууда эриген полимер кошулмалары, баңги заттарды контролдоо, азык-түлүк иштетүүчү жана курулуш материалдары сыяктуу колдонмолордун кеңири чөйрөсүнө ээ. Ферментация процессинде химиялык реакциялар негизинен целлюлозаны жана микроорганизмдердин зат алмашуу иш-аракеттерине байланыштуу жана өзгөртүүлөргө байланыштуу. Ачуу процессинде HPMCдин химиялык реакцияларын жакшыраак түшүнүү үчүн, биз алгач анын негизги түзүлүшүн жана целлюлоза деградация процессин түшүнүшүбүз керек.
1. Гидрооксипспилтёлкуллоздун негизги түзүлүшү жана касиеттери
HPMC - табигый целлюлоза (целлюлоза) химиялык модификациялоо менен алынган туунду. Анын молекулярдык чынжырынын омурткасы гиллюкоза молекулалары (C6H12O6) β-1,4 Гликозидикалык байланыштары менен байланышкан. Целлюлозанын өзү сууну таркатуу кыйын, бирок метил (-1ч3) жана гидроксипспропил (-CC3H7OH) моделин (-C3H7OH) моделин киргизүү менен, анын суунун эритмесин түзүү үчүн суу эригичке ээ болуу үчүн, суунун эритмесин өркүндөтүүгө болот. HPMCнин өзгөртүү жараяны жалпысынан метилдик хлорид (C3CL) менен челектүүлүктүн (C3H6O алкоголдук ичимдиктерин (C3H6O) менен (C3H6O) реакциясын, ал эми пайда болгон продукт күчтүү гидрофилдик жана эригичи.
2. Ачыксыздандыруу учурунда химиялык реакциялар
Адатта, HPMC үчүн ачытуу процесси, адатта, HPMCди көмүртек булагы катары колдонгон микроорганизмдердин аракетинен көз каранды. HPMC үчүн ачытуу процесси төмөнкү негизги баскычтарды камтыйт:
2.1. HPMC деградациясы
Целлюлозанын өзү туташкан глюкозалык бөлүктөрдөн турат, ал эми HPMC ачытуу процесси учурунда микроорганизмдер деградацияланат, алгач кичинекей колдонула турган шекер (глюкоза, килоза ж.б.). Бул процесс, адатта, бир нече целлюлоза басмырлаган ферменттердин аракетин камтыйт. Негизги деградациялык реакциялар төмөнкүлөрдү камтыйт:
Целлюлозалык гидролиздик реакция: целлюлоза молекулаларындагы Гликосиддик байланыштар целлюлоза молекулаларында селкулятор (целлюлоза, эндокеллулуп), кант чынжырларын (мисалы, олигосахарриддер, дискакариаттар ж.б.) чыгарат. Бул шекерлер андан ары метаболизацияланат жана микроорганизмдер тарабынан колдонулат.
HPMC гидролиз жана деградация: HPMC молекуласынын метил жана гидроксиппропилдин аталышы жарым-жартылай гидролиз аркылуу алынып салынат. Гидролиз реакциясынын конкреттүү механизми али толук түшүнүлбөйт, бирок алдасыз ачытуу чөйрөсүндө гидролиздик реакция микроорганизмдер менен чыгарылган ферменттердин (мисалы, гидроксил эстера) чыгарылган ферменттердин ферменттери тарабынан сунушталат деп божомолдоого болот. Бул процесс HPMC молекулярдык чынжырларынын сынышына жана функционалдык топторду алып салуу, акыры, андан кичинекей кант молекулаларын түзүп турат.
2.2. Микробдук метаболикалык реакциялар
HPMC кичинекей кант молекулаларына деградацияланганда, микроорганизмдер бул шекерди энцикалык реакциялар аркылуу энергияга айландырып жатышат. Тактап айтканда, микрорганизмдер глюкозаны эфанолго, сүт кислотасы же башка метаболиттерге ачытуу жолдору аркылуу өтөт. Ар кандай микроорганизмдер HPMC деградация өнүмдөрүн ар кандай жолдор аркылуу затындаштырышы мүмкүн. Жалпы метаболикалык жолдорду камтыйт:
Гликолиз жолу: Глюкоза ферменттер тарабынан цирватка бөлүнүп, андан ары энергия (ATP) жана метаболиттерге (мисалы, сүт кислотасы, этанол ж.б.) андан ары айландырылат.
Ачкычтуу өнүм өнүмү муун: Анаэробдук же гипоксикалык шарттарда глюкозаны же анын деградациялоо өнүмдөрүн ар кандай өнөр жай процесстеринде кеңири колдонулуп келген ферментикалык кислоталар аркылуу, мисалы, этаникалык кислоталарга айландырат.
2.3. REDOX реакциясы
HPMC үчүн ачытуу процесси учурунда, кээ бир микроорганизмдер кайрадан REDOX реакциясы аркылуу орто аралык өнүмдөрдү алмаштыра алышат. Мисалы, Этанолду кайра иштетүү процесси кайрадан зыярат кылуу менен коштолот, глюкоза курчутуу өндүрүү үчүн кычкылданууга алып келет, андан кийин пирвативдүү реакциялар аркылуу этанолго айландырылат. Бул реакциялар клеткалардын метаболикалык балансын сактоо үчүн зарыл.
3. Ферментация процессиндеги контролдук факторлор
HPMC үчүн ачытуу процессинде экологиялык факторлор химиялык реакцияларга маанилүү таасир этет. Мисалы, PH, температура, эриген кычкылтек мазмунун, азык-түлүк булагынын концентрациясы ж.б. Айрыкча, микроб ферменттердин иши ар кандай температура жана рН шартында олуттуу айырмаланышы мүмкүн, андыктан алда канча турган парменттик шарттарды так контролдоо керек, анткени HPMC дүлөйүн жана микроорганизмдердин зат алмашуу процессинин жылмакай жүрүшүн камсыз кылуу үчүн жалган шарттарды так көзөмөлдөө керек.
Ачытуу процессиHPMCТатаал химиялык реакцияларды, анын ичинде целлюлозанын гидролизин, HPMC деграциялунун, шекердин зат алмашуусун жана ачытуу өнүмдөрүнүн муундарын, анын ичинде шекердин затабулизминин дегаболизин камтыйт. Бул реакцияларды түшүнүү HPMC үчүн ачытуу процессин оптималдаштырууга гана жардам берет, ошондой эле тиешелүү өнөр жай өндүрүшүн теориялык жактан камсыз кылат. Келечекте HPMCдин деградациялык деградациясын жогорулатуу үчүн, изилдөө жүргүзүү менен, натыйжалуу жана экономикалык ачытуу ыкмалары менен иштелип чыгышы мүмкүн, ал эми продукциянын кирешелүүлүгүн жогорулатуу жана биорансформадагы, курчап турган чөйрөнү коргоо жана башка тармактарда HPMC колдонууга көмөктөшүү.
Пост убактысы: Фев-17-2025